Тема 4. Общие сведения о машинах непрерывного действия.

В установках непрерывного действия грузы перемещаются по заданной трассе в одном направлении без остановок на загрузку и выгрузку. Из всего разнообразия подъемно-транспортного оборудования на предприятиях пищевых отраслей промышленности главным образом применяются транспортирующие машины, поскольку технологические процессы на этих предприятиях организованы по поточному принципу.

4.1 Основные параметры транспортирующих машин

Производительность конвейера – количество груза, перемещаемого установкой в единицу времени. Различают производительность массовую Q (т/ч), объемную V (м³/ч) и штучную Z (шт/ч). Эти величины связаны зависимостями

,

– насыпная плотность груза, т/м³, m_Г – масса единичного груза, кг

Различают производительность техническую, т.е. максимальную, определяемую возможностями машины, и эксплуатационную Q_Э, учитывающую возможность использования машины во время ее чистой работы.

,

где К_вр – коэффициент использования машины во времени; при отсутствии специальных условий работы можно принимать К_вр=0,7.

Техническая производительность определяется при движении груза (рис. 4.1, а): так если конвейер транспортирует поток груза со скоростью υ (м/с), а на каждом метре конвейера лежит груз массой q (кг), то за одну секунду конвейер перемещает количество груза равное (кг/с), а массовая производительность (т/ч)

Для отдельных типов конвейеров q определяется различными способами:

- при движении груза сплошным потоком (ленточные, пластинчатые, скребковые конвейеры с погружными скребками, шнеки и др.) (рис. 4.1, а, б)

,

Рис. 4.1

где А – теоретически возможная площадь поперечного сечения потока, нормального к направлению движения груза;_пл - коэффициент использования площади поперечного сечения груза;

- при движении груза порциями (в ковшах, отдельными скребками и т.п.) (рис. 4.1, г)

,

где i – объем порции груза (вместимость ковша), м³; – коэффициент использования теоретического объема порции; а – расстояние между порциями, м;

- при движении груза отдельными частями (штучные грузы) (рис. 4.1, в)

где m_n – масса штучного груза (или грузов) на одном несущем устройстве (настиле, люльке, полке и т.п.), кг. Если штучные грузы поступают неравномерно, то производительность , (n– число штучных грузов, поступающих в час).

Мощность привода установки непрерывного действия - работа привода в 1 с, при которой обеспечивается техническая производительность машины.

В конвейерах различных типов привод выполняет работу по преодолению сопротивлений движению тягового элемента. В эти сопротивления входят составляющие силы тяжести перемещаемых грузов, сопротивление при движении тягового элемента по поддерживающим устройствам, сопротивления на огибающих устройствах, сопротивления на загрузке и выгрузке. Тяговый элемент перемещается при помощи приводного устройства, рабочим органом которого является гладкий барабан для ленты, звездочка для цепи, шкив для каната.

При скорости тягового элемента (м/с) мощность (кВт) приводного движения

,

где К₃ – коэффициент запаса мощности (К₃=1,15…1,25); F – окружное усилие на приводном элементе (барабане, звездочке, шкиве); - КПД приводного механизма.

Приближенно можно вычислить мощность (кВт) на валу приводного элемента по формуле

где – обобщенный коэффициент сопротивления, зависящий от сопротивления опорных элементов, отклоняющих, приводных, загрузочных и очистительных устройств конвейера; =0,1…4,2, причем меньшие значения относятся к несущим конвейерам (ленточным, пластинчатым и т.п.), а большие – к конвейерам, работающим по принципу волочения (скребковым, винтовым и т.п.); – длина горизонтальной трассы конвейера; Н – высота подъема груза, м.

Коэффициент полезного действия не может быть использован для сравнительной оценки энергетических потерь в горизонтальных конвейерах, а так же в вертикальных и наклонных конвейерах при движении груза вниз. Действительно, для горизонтальных вектор силы перпендикулярен вектору пути и полезная механическая работа и следовательно ; для наклонных с движением груза вниз и . При этом К.П.Д. будут иметь указанные значения независимо от конструкции транспортирующей машины. Поэтому для сравнения и оценки различных типов транспортирующих машин по их удельному расходу энергии на перемещение служит коэффициент энергоемкости К_Э [кВтч/(тм³)]

,

где Р – расчетная мощность привода; Q – производительность; L_пр – приведенная длина перемещения; при предварительных расчетах принимают , для конвейеров с L>>Н и для конвейеров с L<<H. (L – горизонтальная проекция конвейера, Н – высота подъема груза).